螺旋锥齿轮的强度和刚度严重影响其整机的工作性能,尤其是传动误差和啮合刚度等动态力学特性直接影响工作寿命和噪声。文章研究了螺旋锥齿轮几何模型、有限元网格模型的构建方法,分析了在ABAQUS软件平台下边界条件的设置。基于有限单元法分析了螺旋锥齿轮强度和刚度相关问题的计算方法。研究对于高性能螺旋锥齿轮的设计和制造提供了参考。论文主要研究内容及方法如下：1.研究了螺旋锥齿轮几何模型及有限元网格模型的构建方法；文章以螺旋锥齿轮加工原理为基础,通过数值计算得到了齿面理论离散数据点。采用NURBS曲面对离散数据点进行了齿面重构,得到了轮齿的三维实体模型。并将得到的齿面和Gleason软件计算的齿面45个理论数据点进行了对比,证实了重构齿面的精度。文章采用ABAQUS和CATIA软件联合建模的方法,对轮齿进行了六面体网格划分,并计算了六面体网格分析接触问题的精度。给出了使用ABAQUS软件分析螺旋锥齿轮接触问题的前处理方法和关键技术。2.使用螺旋锥齿轮加载接触分析(Loaded Tooth Contact Analysis, LTCA)方法,计算了轮齿的强度相关参数,并分析了载荷对各参数的影响；文章采用有限元接触计算方法,计算了螺旋锥齿面接触应力和齿根弯曲应力以及齿面接触合力。得到了齿面接触轨迹,计算了传动误差,由接触变化曲线计算了重合度和载荷分配系数,并给出了各参数的计算方法及载荷对各参数的影响。3.研究了考虑加工误差、安装误差、轴变形及轴承刚度的螺旋锥齿轮LTCA分析方法；文章给出加工误差、安装误差、轴变形及轴承刚度模型的建立方法,并计算了基于以上模型的螺旋锥齿轮强度相关参数及轴承载荷受力情况,并和TCA结果进行了对比。4.计算了螺旋锥齿轮的时变啮合刚度。文章研究了螺旋锥齿轮啮合刚度计算方法,给出了用于计算轮齿啮合刚度的有限元计算及参数处理方法,运用商用有限元软件ABAQUS分析了螺旋锥齿轮法向接触力和综合弹性变形量,得到了单齿啮合刚度和多齿综合啮合刚度,同时研究了载荷对刚度曲线的影响情况。分析结果表明载荷的变化会对刚度曲线的幅值和周期都产生较大的影响。在计算刚度曲线时时需考虑载荷对重合度以及接触位置的影响。